锅炉汽包水位测量误差分析
锅炉汽包水位计量误差分析及校正
101科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON动力与电气工程近年来,因汽包水位的测量和控制等原因,造成锅炉汽包水位相关的一系列恶性事故时有发生,严重影响火电厂锅炉安全运行。
其中锅炉汽包的满、缺水事故是长期困扰火电厂安全的重大恶性事故之一,从而保持锅炉汽包水位在正常范围内波动是锅炉运行的一项重要安全性指标。
锅炉在正常的运行过程中,汽包水位应控制在参考零点的附近。
当锅炉负荷、燃烧工况以及给水流量等因素发生变化时,都会使汽包水位的平衡被打破;当水位过高或急剧波动时都易引起蒸汽的品质恶化和带水,造成受热面结盐,严重时会导致蒸汽带水、汽轮机发生水冲击甚至造成叶片的损坏;水位过低时则会引起排污失效、炉内加药进入蒸汽、下降管带汽,破坏锅炉炉水循环而造成大面积炉管爆破。
因此锅炉汽包水位能准确测量和运行中维护、调整和控制到位,在锅炉正常运行过程中具有十分重要的地位。
1 锅炉汽包水位的静态和动态误差分析1.1锅炉汽包水位的静态误差锅炉在稳态负荷下,汽包内汽、水界面有时是“模糊”的,介质的密度处于饱和汽和饱和水之间,而且是激烈波动的,且汽包水位沿汽包长度方向上甚至会有很大偏差,这种偏差是客观存在的。
(1)汽包安装条件影响。
安装过程中汽包两侧中心线存在高度差(尽管要求不大于5mm),定位时存在定位误差,锅炉投入运行后,随着时间的推移,会受到各种因素的影响,如锅炉支架不平衡下沉等等,而这些偏差应当说是客观存的、正常的。
(2)下降管的影响。
锅炉正常运行过程中,汽包内的水是以很高的速度连续不断地进入下降管,有的甚至达到3m/s以上;因下降管布置位置的不同,也会引起汽包内的水面高低不一,即位于下降管正上方的水面较低,而其它部位则会较高,这种差别将随着锅炉负荷变化以及下降管流速变化而变化,从而造成局部偏差事实上是存在的。
(3)燃烧偏差的影响。
当锅炉燃烧出现偏差时,炉膛两侧水冷壁热强度不同,炉水循环倍率差别较大,同样会造成两侧水位偏差。
锅炉汽包水位测量误差分析及技术措施
常工作 而对于水位显示系统的误差 ， 其发生概率也 比较高 ， 很 多显示仪表如果不定期进行校验 ，其 发生误 差的几率将大大提
升 。仪 表 显 示 的数 据 如 果 不 能有 效 地 反应 锅 炉 汽 包 内部 的真 实
水位 、 不 仅影 响 锅 炉 的 正 常 运 转 ， 甚 至会 给 锅 炉 和 工 作 人 员 带 来
３ ． １ 水 位 测 量 装 置 导 致 误 差
控制 系统 的运转情况 ，从 而保证其工作正常 ，确保水位测量准
确 。而 对 于 水 位 显 示 系统 的误 差 问题 ， 就要检查显示仪器 。 找 出
任何一项测量或者计算都会存在误差 。而锅炉汽包水位测 量也不例外 ， 误差也会经常发生 ， 这 对水 位测量的数据有着较大
的影 响 ， 其 产 生 的原 因也 比较 多 。
４ ． ２ 调整水位控制和显示 系统 ， 减小误差影响 要尽可 能地 降低 锅炉汽包水位测量误差 ， 减小 其影响 。对
于水 位 控 制 系 统 的误 差 问题 ， 应 先 找 出原 因 ， 严 格 按 照 设 备 说 明 进行 调控 ， 及 时 更 换 老 化 的零 件 ， 定 期检修 ， 全 方 位 地 监 测 水 位
极 的污 垢 ． 从而保证 水位计不会 附着水珠 ； 对 于压差式水 位计 ， 要 注 意压 力 转 换 器 的 问题 ， 经 常检修和巩 固 ， 确保其 工作正常 ， 从 而 降 低 误 差 发 生 的概 率 。
锅 炉 汽 包 的 水 位 测 量 是 对 锅 炉 正 常 运 行 的 最 直 接 影 响 因 素， 也 是 控 制 锅 炉 质 量 安 全 的监 控 手 段 。 首先 ， 通 过 锅 炉 汽 包 的 水位测量 ， 可 以直 观 地 了解 锅 炉 内部 的水 量 多 少 ， 从 而 保 证 锅 炉 的 水循 环有 序进 行 。 其次 ． 汽 包 水 位 测 量 还 可 以 有 效地 保 证 锅 炉 的 蒸 汽 质量 ， 保 证 水 位 正 常 。进 而 通 过 蒸 汽 和水 分 分 离 装 置 ， 结
锅炉汽包水位测量误差分析
锅炉汽包水位测量误差分析汽包水位是电厂的主要监控参数之一，正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。
传统的测量方式有：就地双色水位计、电接点水位计、差压式水位计(单室或双室平衡容器补偿式)。
就地水位计、电接点水位计的测量误差受锅炉压力、散热情况、安装形式、实际水位的影响，很难准确计算。
因此高参数、大容量机组多以各种补偿差压水位计作为汽包水位测量的主要仪表，但这种水位计测量误差也同样受到诸多因素的影响。
本文通过分析汽包水位计的测量方式和水位测量误差的原因，并对特定工况下汽包水位的测量进行定量计算分析，提出减少水位测量误差的方法和措施。
一、就地水位计：就地水位计是安装在锅炉本位上的直读式仪表，是锅炉厂必配的基本设备，大容量机组均采用工业电视远传到集控室监视，一般都配有两套，分别安装在汽包的两端。
就地水位计有玻璃、云母和牛眼之分，工作原理都是连通管原理，连通管原理是：在液体密度相同的条件下，连通管中各个支管的液位均处于同一高度。
就地水位计如图1所示。
式中：h——汽包正常水位距水侧取样的距离，mm△h——水位计中的水位与汽包中水位的差值，mmPs——饱和蒸汽密度，kg/m3Pw——饱和水密度，kg/m3Pa——水位计中水的平均密度，kg/m3Ps'——水位计中蒸汽的密度，kg/m3对就地水位计来说，汽包内的水温是对应压力下的饱和温度，饱和蒸汽通过汽侧取样孔进入水位计，水位计的环境温度远低于蒸汽温度，使蒸汽不断凝结成水，并迫使水位计中多余的水通过水侧取样管流回汽包。
从水和蒸汽的特性表可看出：在常温常压下，汽包和水位计中的水密度是相等的，从式(1)可见，水位计中的水位与汽包内的水位也是相同的，且与h值无关；随着汽压的升高，汽包中的水密度变小，蒸汽密度变大；而就地水位计因散热的影响，水位计中的水密度也变小，但变化幅度不如汽包内水的大；蒸汽密度虽也有增大，但变化幅度没汽包内的大，即Ps是不应等于Ps'的，但其影响只要保温处理的好，可忽略不计，下面的计算均是按Ps=Ps，来进行的；致使水位计中水位和汽包内水位的差值也随之增大，这一差值始终是就地水位计中水位低于汽包水位的主要因素；并且当h值改变时，水位差值也会改变。
浅析锅炉汽包水位测量误差原因
浅析锅炉汽包水位测量误差原因发布时间：2021-11-24T06:56:47.714Z 来源：《电力设备》2021年第10期作者：韩长海陈浩然王晴晴梁茜[导读] 水位计依据测量原理可分为差压式和连通器两大类，其中差压式水位计包括单室平衡容器和双室平衡容器；（山东中华发电有限公司聊城发电厂山东聊城 252000）摘要：汽包是燃煤锅炉最重要的设备，是锅炉加热、汽化、过热三过程的连接枢纽，起着承上启下的作用，为了使汽包内有足够的蒸汽空间，保证良好的汽水分离效果，以获得品质良好的蒸汽，都会依据锅炉和汽包的结构特点设置一个零水位，锅炉运行时汽包内水控制在零水位附近是最科学合理的。
要想控制汽包内水位需要借助水位计来监测水位，传统的水位计有差压式水位计、云母水位计、电接点水位计等几种，随着行业的发展传统水位计测量精度的问题逐渐显露出来，为了保障机组安全可靠的运行，方便运行人员监控设备，提高水位计的测量精度，探索科学的新技术意义重大。
关键词：水位测量；新技术；测量精度；误差一、锅炉汽包水位计种类水位计依据测量原理可分为差压式和连通器两大类，其中差压式水位计包括单室平衡容器和双室平衡容器；连通器原理水位计包括电容式水位计、电接点水位计、云母水位计、导波雷达、磁翻板水位计等。
差压式和连通器原理的传统水位计在汽包水位测量方面起着重要作用，但因结构落后，没有温度补偿系统，测量精度有待提高。
1.1传统差压式水位计误差分析差压式汽包水位计是通过把水位高度的变化转换成差压的变化来测量水位的，准确测量的关键是水位与差压之间的准确转换。
工作原理如图1-1所示：图1-1传统差压水位计工作原理根据公式（1）或（2）以及图1-2可以看出，汽包内炉水和蒸汽密度的变化、参比水柱密度的变化均会影响差压水位计的测量结果。
差压式汽包水位计的误差来源主要有以下2个方面：1）参比水柱平均密度ρa产生的误差。
在进行补偿计算时，公式中参比水柱平均密度ρa不能够准确得出，一般采用估算值，取一个常量带入DCS中进行计算，这将不可避免地产生测量误差。
试论汽包水位测量误差产生的原因及消除对策
试论汽包水位测量误差产生的原因及消除对策摘要：锅炉汽包水位是锅炉安全的重要影响因素。
对锅炉汽包水位监测工作进行严格控制，可以在提升锅炉汽包水位测量准确率的基础上，为锅炉的安全运转提供保障。
本文主要对汽包水位测量误差的产生原因和消除对策进行了分析。
关键词：锅炉汽包水位；水位测量误差；燃烧中心前言锅炉汽包是锅炉顶端用于净化水蒸气的重要设备。
它可以在为下降管道供水的基础上，为锅炉内部的水循环系统提供保障。
汽包工作异常问题的出现，会给锅炉的安全运行带来一定的威胁。
锅炉汽包水位测量是保障锅炉蒸汽质量的重要举措。
为保障锅炉的质量安全，相关人员需要对汽包水位测量误差所带来的不利影响进行控制。
1、汽包水位测量误差的产生原因水位测量是热控专业的重点监控项目，如水位测量值超过保护定值，锅炉MFT动作及极端情况下的水位过低现象会导致汽包缺水；水位过高或急剧波动会引起蒸汽品质恶化，进而导致汽轮机水冲击振动、叶片及轴系损坏[1]。
笔者所在单位所使用的6号炉为DG1018/18.4-Ⅱ6型自然循环汽包炉自投产以来，差压水位信号存在两侧、四点之间偏差较大，尤其在低负荷、启停磨煤机、锅炉吹灰、冬季伴热投运情况下尤为明显。
通过对变送器校验和投运操作等环节进行分析，锅炉汽包水位误差问题的产生原因主要涉及到了以下内容。
1.1平衡容器、参比水柱段环境温差以右侧安装的水位3水位4为例，水位3靠前墙廊侧位置，上下左右通透，夏、冬季受冷空气对流环境温度变化最大，冬季尤为明显；水位4靠炉膛纵深中部位置，受冷空气影响环境温度变化不大，两者造成局部环境温度最大差异17 ℃左右，附加误差达18mm。
负压测管两侧温度的差异，造成两侧取样管内水的密度大不相同，给水位测量带来很大附加误差。
平衡容器引出管内水温陡度的存在和环境温度的变化，引起参比水柱密度变化的不确定性，是造成测量示值偏差的主要原因。
在机组正常运行情况下，汽包两侧水位经常出现水位偏差超过30mm的现象，有时达到100mm以上。
汽包两侧实际水位偏差原因分析
汽包两侧实际水位偏差原因分析（1）下降管和汽包安装的影响。
锅炉正常运行时，汽包内的水流是快速进入下降管的。
自然循环的亚临界锅炉，其下降管内水流速度最高可达3～4m/s，导致汽包内的水面随下降管的布置位置出现高低不一的偏差。
汽包两侧水位计的安装分别以两侧中心线为基准，而安装时中心线存在5mm以内的高度差，且汽包安装的水平度也存在5mm以内的偏差，通常会导致20～30mm的定位误差。
随着锅炉运行后支架下沉等各种因素影响，水平度持续变差，汽包两侧水位的累计偏差也会加大。
（2）锅炉燃烧偏差的影响。
锅炉燃烧偏差主要是指燃烧两侧热负荷偏差对锅炉两侧水位偏差的影响。
由于炉膛中部烟温和烟气流速均高于壁面，使烟道中沿炉膛宽度方向的热负荷不均，造成锅炉两侧水冷壁吸热不均，或造成过热器和再热器吸热不均，从而引起汽包两侧水位产生偏差。
燃烧偏差可能影响因素众多，包括炉内空气动力场、炉膛水冷壁结焦、磨煤机组、二次风门和吹灰方式等。
（3）汽水分离不均的影响。
汽包内部采用由沿汽包长度延伸的弧形隔板，离开水冷壁的汽水混合物通过弧形隔板流入安装在汽包下部两侧的水平分离器底部。
经水平分离器分离后的蒸汽进入汽包，并通过由多块波纹板组成的百叶窗式分离器进一步分离至过热器。
当水平分离器(一级分离) 内部结垢后，汽包水空间的含汽量增加，将使汽包水位计测量精度下降；当百叶窗式分离器(二级分离) 波纹板结垢时，对蒸汽中小水滴的吸附作用下降，使蒸汽含水量增加，影响汽包水位计汽侧精确度。
（4）动态扰动因素的影响。
动态扰动因素主要包括给水流量、蒸汽流量和炉膛热负荷对汽包实际水位偏差的影响。
给水流量的影响，表现为在通常情况下给水流量的增加会使汽包水位呈现出初期水位不会升高、中期逐渐上升、最终直线上升的变化过程；蒸汽流量的影响，表现为汽轮机发电机组负荷的变化导致蒸汽流量扰动，造成与见负荷变化方向相反的“虚假水位”现象，其变化幅度与锅炉的汽压和蒸汽量变化的大小有关；炉膛热负荷的影响，主要是指燃烧率的扰动对锅炉蒸发强度产生影响，引起蒸汽流量和汽包容积的变化，其扰动程度比蒸汽流量扰动程度要小，引起的“虚假水位”变化幅度和速度也相对较小。
汽包水位计运行偏差的原因与分析
汽包水位计运行偏差的原因与分析摘要：汽包水位计运行中发生左右侧水位偏差大，严重影响了锅炉安全运行。
本文分析该电厂汽包水位高负荷偏差大的原因，通过进行汽包内部氧化物的处理，基本解决电厂水位偏差大的问题。
关键词：汽包、水位计、氧化物、处理。
一、前言汽包水位计是表征锅炉安全运行的重要附件，如果汽包水位过高，会降低汽包汽水分离效果，造成汽包出口过热蒸汽含水过多，使蒸汽含盐浓度增加，汽包水位升高到一定程度，会发生严重蒸汽带水，造成汽机发生水击事件，严重威胁机组安全运行。
如果水位过低，可能会破坏水冷壁管束水循环，造成上部水冷壁得不到水冷却，发生爆管事件。
长期以来，由于汽包水位的偏差造成运行人员误判断，误操作，水位预警失灵，停炉保护拒动，造成多起重大水位事故。
所以测量装置如何准确反映汽包的真实水位，供运行人员作出准确判断就显得尤为重要。
二、某电厂水位测量的现状某电厂一期工程2×330MW机组采用上海锅炉厂生产的SG-1176/17.5-M4022型锅炉，亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环单汽包锅炉。
汽包内径Ф1743mm，壁厚135mm，由6节筒身和2只球形封头构成，筒身节长3350mm,筒身直段长20100mm，总长 22100mm，汽包由13MnNiMo54材料制成。
因为水位取样筒不应直接布置在大直径下降管入水的上方，因为该区域水位易受到涡流的干扰，所以应该取在受影响较小的汽包球形封头端部。
自然循环锅炉维持汽包正常水位是锅炉安全运行的要点之一。
因此在汽包上设置了三种不同功能的水位监控仪表，水位的就地监视采用2只双色水位表，水位计的量程为680mm，2只电接点水位计、4只平衡容器水位计，在汽包筒身两端下部各设1只Ф57mm与下降管的连通管，保证水位计水流连续性，消除由于“死角”水不流动造成的水位计失准现象。
本设计中汽包正常水位设定在汽包中心线下50mm，高低水位距正常水位各为50mm。
锅炉汽包水位的自动调节和控制都是参照汽包平衡容器液位计。
锅炉汽包差压水位计有误差原因和处理方法
锅炉汽包差压水位计有误差原因和处理方法
锅炉汽包差压水位计的误差原因主要有以下几点：
1. 仪表本身的精度问题：差压水位计的精度取决于仪表的制造工艺和材料质量。
如果仪表制造不合格或使用时间较长导致磨损等问题，都可能会产生误差。
2. 管道和连接部分的漏气：由于差压水位计是通过测量两侧管道的压力差来确定水位高度的，如果存在管道和连接部分的漏气现象，会导致压力差的变化，从而影响水位计的测量准确性。
3. 水位计管道中气体和杂质的存在：水位计管道中存在空气、气泡、杂质等会干扰压力差的测量，从而造成误差。
处理方法如下：
1. 定期校准：定期进行差压水位计的校准，以确保仪表的准确性。
校准时可使用标准仪器进行比对，并根据校准结果调整差压水位计的读数。
2. 检查管道和连接部分：定期检查差压水位计的管道和连接部分，确保没有漏气现象。
如发现漏气问题，及时修复或更换漏气组件。
3. 清洗水位计管道：定期清洗差压水位计的管道，移除其中的气体和杂质，以减少干扰。
4. 选择合适的水位计：根据实际需要选择合适的水位计，考虑其精度、稳定性、适用环境等因素，以确保测量的准确性。
总之，要保证锅炉汽包差压水位计的准确性，需要定期校准、检查管道和连接部分、清洗管道，并选择合适的水位计。
中压锅炉汽包水位计的误差分析
中压锅炉汽包水位计的误差分析摘要：锅炉汽包水位是锅炉安全运行的极为重要的参数，锅炉运行中汽包水位过低将给锅炉和汽轮机的安全运行带来严重的威胁，汽包水位过高会引起蒸汽品质恶化，容易造成过热器管内积盐垢，使过热器管子损坏，严重时会引起蒸汽管道和汽轮机产生水冲击，汽包水位过低将可能引起水循环破坏，使水冷壁管超温过热还可能造成更严重的设备损坏事故，所以锅炉运行时汽包水位的测量的准确性与可靠性极为重要，目前对汽包水位的实际水位测量尚无很好的方法，原因是锅炉在运行中汽包水位存在大量气泡，这时汽包中的水实际上是汽水混合物，其重度很难测定，汽水界面十分不清晰，我国锅炉汽包水位测量大多采用联通式水位计（玻璃管和电接点）和差压式的水位计及电容式水位计这些方法显示的不等于汽包内的真实水位，而是重量水位。
所谓重量水位，就是假想汽包中汽水完全分离。
水位是下部饱和水与上部饱和蒸汽时的汽水界面位置。
运行时玻璃管水位计和地位水位计有明显的误差。
关键词：中压锅炉汽包汽包水位误差分析1联通式玻璃管水位计的误差联通式玻璃管水位计最大的优点是直接反应汽包水位，不经过信号转换、可靠，因此在锅炉运行中规定以玻璃管水位计为准。
玻璃管水位计指示的值往往低于汽包内重量水位，其原因是水位计处于汽包外面，因散热水位计中的水温必然低于汽包压力下的饱和温度，而且上部和下部的温度也不相同，上部由于蒸汽的不断冷凝，冷凝水不断回流注入汽包同时放出气化潜热又加热了水位计的水，所以上部的水接近饱和温度，下部温度较低，如果能直接测出水位计水的平均温度就能求得水位计中的平均重度，由于平均重度和饱和水重度不同，就造成了水位计的指示值和实际重量水位的差别，重量水位可以通过下式求得：H=He（γcp-γ）、（γw-γ）式中：H：为重量水位He为测量水位，γw：为汽包压力下饱和水的重度，γ：汽包压力下的饱和蒸汽的重度。
γcp：水位计中水的平均重度。
从上面的公式可以看出影响水位的主要参数是水位计中的平均重度，它和水位计的散热程度有关其数值很难确定因此准确的重量水位也就无法算出，采用我国电厂的经验数据，在显示的正常水位上加25-35mm即等于重量水位，究竟加多少应根据水位计距汽包的距离和保温情况而定，只能粗略估算。
锅炉汽包水位测量误差分析.
锅炉汽包水位测量误差分析
火电厂汽包水位是锅炉运行的重要参数,它直接关系到锅炉运行的安全性和经济性。
本文对《国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定》出台后各电厂对水位测量系统进行改造过程中出现的问题进行分析研究。
通过对各种测量方式的特性分析,给出了差压式水位计较为精确的工程测量方法,对就地连通式水位计如何减小测量误差也提出了建议。
并结合新区热电厂实际情况设计了差压式水位计在水位控制保护系统中应用的一套方案,对如何解决由于汽包“虚假水位”造成的汽包水位保护误动作提出了较好的方法。
锅炉汽包水位测量偏差分析
锅炉汽包水位测量偏差分析计控处石军昌摘要从理论上分析了锅炉汽包水位测量偏差产生的原因，并提出了相应的解决办法。
关键词锅炉汽包液位测量偏差分析锅炉汽包液位是确保安全生产及提供优质合格蒸汽的重要控制参数。
大型锅炉由于蒸发量的提高，汽包容积相对减小，水位的变化速度很快，稍不注意就会造成汽包满水位或烧干锅。
水位过低会影响自然循环的正常进行，严重时个别上升管会形成自然水面，产生流动的停滞，致使水冷壁局部过热而爆管。
汽包水位过高，蒸汽空间减小，会使蒸汽带水，蒸汽品质恶化，以致过热器管内产生盐垢沉积，管子过热，金属强度降低发生爆破。
汽包满水时，蒸汽大量带水，使蒸汽温度降低，引起联锁停车，更严重时则会使汽轮机叶片受到水击，造成设备损坏。
因此，锅炉汽包液位的测量十分重要。
本文就对我公司锅炉汽包水位测量偏差进行分析。
1汽包水位原始状况我公司有2台160t/h锅炉，汽包水位的测量有两种类型的仪表，一种为差压式变送器，每台锅炉有3台，用于水位的3冲量控制及2/3联锁；另一种为玻璃板式双色水位计（1台），通过工业电视在中控室显示。
水位测量量程：－335~＋335mmH2O高低报警：±125 mmH2O高低联锁值：±250 mmH2O水位正常控制范围：0±50 mmH2O在同一条件下校验的3台差压表，安装后相差较大，约为0~±60 mmH2O，超过了控制误差。
况且该表的测量值在额定工况下（即12.16MPa，324.7℃）为有效，其余工况均为虚假值。
在锅炉冷态启动时，水位指示值为满量程（即无效），而由于受上水温度、压力、流量及送出蒸汽压力波动的影响，该表无法准确反映水位，并产生虚假水位，影响工艺操作。
玻璃双色水位计总比差压水位计指示偏低，长期观察发现此偏差是变量，且随外界环境温度变化较大。
这样测量液位的4个表计，相互之间偏差较大，给工艺控制操作带来极大不便，以哪个表计为控制基准难以确定，且液位联锁也不能投用。
热电部一期锅炉汽包水位测量误差分析
热电部一期锅炉汽包水位测量误差分析发布时间：2022-09-27T02:37:25.930Z 来源：《建筑创作》2022年3月5期作者：陆茹其[导读] 天津石化公司热电部一期锅炉汽包水位六套测量表计在运行中经常出现水位指示不一致的现象，有时相差很大。
本文对这一现象进行了分析并提出了解决方案。
陆茹其天津津滨石化设备有限公司天津市 300271摘要：天津石化公司热电部一期锅炉汽包水位六套测量表计在运行中经常出现水位指示不一致的现象，有时相差很大。
本文对这一现象进行了分析并提出了解决方案。
关键词：汽包水位、平衡容器水位计、饱和水密度、饱和蒸汽密度、饱和压力一．概述天津石化公司热电部一期共有四台CG-220/100锅炉，设计有平衡容器水位计、电接点水位计、就地水位计各二套汽包水位测量装置。
平衡容器水位计采用平衡容器实现“水位—压差”转换，在实际运行中，几种水位计经常出现水位对不上的情况，有时相差很大达100mm。
电接点水位计和就地水位计因测量筒散热，水位指示偏低无法解决（电接点水位计测量筒有正确保温时冲洗测量筒先后水位相差约30mm，测量筒没保温时冲洗测量筒先后水位相差约60mm）。
本文着重讨论平衡容器水位计的测量误差问题。
二．平衡容器水位计测量误差分析热电部一期锅炉平衡容器结构如图1：其中：ρ1：室温水平均密度，kg/m3ρ2：汽包饱和水密度，kg/m3ρ3：汽包饱和蒸汽密度，kgf/m3△H：汽包实际水位，mmH0：汽包零水位，mmP:汽包绝对压力，kg/cm2P+：汽包水位正压侧压力，P-：汽包水位负压侧压力，△Ｐ：汽包水位压差，PaT2：引压管温度，与室温基本一致。
图1 现使用的平衡容器这种平衡容器的“水位—压差”关系是△Ｐ=（P+）－（P-）=（580－335－△H）×ρ3+（335+△H）×ρ2－（270×ρ2+（580-270）×ρ1）=（65+△H）×ρ2+（245－△H）×ρ3－310×ρ1水位变送器的量程是：-4426~0Ｐa，指示量程是：-300~300mm，则仪表指示值为指示水位=600×（△Ｐ＋4426）/4426－300mm当T2=40℃，汽包压力在正常范围内时，水位误差见表1:表1：指示水位与实际水位的误差从表1数据整理如下：１．在汽包压力的运行中间值105kgf/cm2为例a．在零水位时，指示值比实际值低32.752，误差5.45%。
锅炉汽包水位测量误差分析及技术措施
锅炉汽包水位测量误差分析及技术措施麻红宝;浦龙海【摘要】Dnam water level measurement is one of important monitor parameters and it can ensure boiler operation in security. Because of many reasons during operation and maintenance, the drum water level measurement systems often have been found the difference between the observed value and the actual value, which affects unit safety and operation. A biomass power plant of Huaneng Ltd in Jihn Province is investigated, the deviation situation of the drum water level measurement is surveyed, affect factor is analyzed and the technical proposal is given.%汽包水位是电厂的主要监控参数之一，正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。
由于运行及维护不当等原因，导致汽包水位测量存在测量值及实际值不符的情况，影响机组安全、稳定运行。
针对华能吉林农安生物质电厂锅炉汽包水位偏差现象，分析产生水位偏差的影响因素，提出了针对性的治理措施。
【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】3页(P38-40)【关键词】汽包水位测量;偏差分析;技术措施;锅炉;水位计【作者】麻红宝;浦龙海【作者单位】国网能源山东建设集团有限公司,济南250001;新疆建设职业技术学院,乌鲁木齐830054【正文语种】中文【中图分类】TK223.7引言本文以华能吉林农安生物电厂为例，分析锅炉汽包水位偏差现象，讨论水位偏差的影响因素，提出解决方案，力求给其他工程提供借鉴。
锅炉汽包水位测量误差的原因分析和处理措施
锅炉汽包水位测量误差的原因分析和处理措施摘要：汽包水位是电厂的主要监控参数之一，正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。
由于运行及维护不当等原因，导致汽包水位测量存在测量值及实际值不符的情况，影响机组安全、稳定运行。
关键词：锅炉；汽包水位；测量误差；原因；措施；分析1导言近些年,锅炉汽包的安全性饱受争议,也经常发生一些事故,带来较大的经济损失和人员伤亡。
因此,要全面控制好锅炉汽包的水位监测工作,确保锅炉的使用安全。
2锅炉汽包的原理锅炉汽包,也被称为锅筒。
汽包是锅炉非常重要组成部分,主要位于锅炉的顶端,由封闭头和简要的外体焊接组装而成。
在汽包内部,主要分成两个空间,即汽室和水室。
汽包的作用主要是将水蒸气进行净化,在对下降管道进行供水的同时,保证锅炉内部的正常的水循环系统。
而水循环系统主要涵盖汽包、上升管道、下降管道以及箱体。
为了保证水循环,汽包中就必须保持稳定的水位,这也就是对汽包进行水位监测的意义。
如果汽包工作出现异常,则直接影响水循环,进而影响锅炉的正常工作,甚至带来严重的安全威胁。
3锅炉汽包水位测量的作用锅炉汽包的水位测量是对锅炉正常运行的最直接影响因素,也是控制锅炉质量安全的监控手段，维持汽包水位在一定范围内是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。
首先,通过锅炉汽包的水位测量,可以直观地了解锅炉内部的水量多少,从而保证锅炉的水循环有序进行。
其次,汽包水位测量还可以有效地保证锅炉的蒸汽质量,保证水位正常。
进而通过蒸汽和水分分离装置,结合有效的排污设备,形成较为高品质的蒸汽,以供需求。
如果汽包水位过高，直接影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度增大，含盐量增多。
当水位高到一定程度时，蒸汽就要带水，而水中含盐浓度远比蒸汽的高，致使蒸汽品质恶化，盐类将在过热器管壁上结垢，导致过热器管被烧坏、爆破，严重时会导致汽轮机进水。
若汽包水位过低，则破坏了锅炉的汽水自然循环，致使水冷壁管被烧坏，严重缺水时还会发生爆管等事故。
锅炉汽包水位测量装置的误差分析及改进措施
时 汽包 内的 水 位 只 是 重 力 水 位 （ 气、 水 完 全 分 离 情 况下 的水 位 ） 。 由于 水 位 容 器 向外 界 散 热 的原 因 ， 其 内部 的水温 要低 于 汽 包 内的饱 和 水 温 度 ， 致 使 水 位容 器 内的水 密度 Ｐ 要 比汽包 内的饱 和 水密 度 大 ， 即Ｐ ＞Ｐ 。 因此 ， 显示 水 位低 于汽包 重力 水位 。
定， 汽水 界 面不 明显 ， 虚假水 位 。
２ 锅 炉 汽 包水 位 测量 仪表 工 作原 理 、 误 差 分 析 和 修 正 方 法
２ ． １ 电接 点水位 计
汽 包
２ ． １ ． １ 电接 点水 位计 的工作 原理 电接 点 水位 计 属 于 连通 管 式水 位 测 量仪 表 ， 利 用 水及 水蒸 气 的 电阻率 明显不 同 的特性来 实 现水位 测量 ， 属于 一种 电阻 式水位 测 量仪表 。 ２ ． １ ． ２ 电接点水 位计 误差 原 因分析 汽包 中的 水受 汽 水 流 动 冲击 的影 响 ， 内部 存 在
图１ 电接 点 水 位 计 实 际安 装 图
图 １中 ｈ 是 机 组 运 行 时应 保 持 的正 常汽 包 水
着大量的气泡 ， 它 的平均密度设定为 Ｐ 水位 容器
内 的水 因未 受水 位 流 动 冲击 的影 响 ， 没 有 气 泡 的存
在， 因此 ， 水 位计 中水 侧密 度 只是对应 饱 和状 态下 的 密度 Ｐ ， 因为 Ｐ ｉ＜Ｐ ， 所 以水 位计 的显 示水 位 比汽 包 实 际水 位低 。 假设 汽 包 内水 中 的气 泡 已经 完 全分 离 出去 ， 此
第３ ５卷 第 ８期
２ ０ １ ３年 ８月
华 电技 术
锅护汽包差压式水位计误差分析和技术改进
锅护汽包差压式水位计误差分析和技术改进发表时间:2012-9-14 作者：王自主摘要：一、存在问题对于汽包锅炉，汽包水位是机组控制系统的重要调节参数之一，其涉及到锅炉及整个机组的安全运行。
通常，锅炉汽包水位测量采用云母双色水位计、电接点水位计、核子汽包水位计和差压式水位计等。
电接点水位计、云母双色水位计负误差很大，差压式水位计易零飘移，从而很难将这些水位计的偏差控制在30mm以内。
随着锅炉压力的升高，就地水位计（如双色云母水位计、电接点水位计）的指示值略低于汽包真实水位，表1列出了不同压力范围就地水位计的正常水位指示值与汽包实际零水位的差值△h。
另外，由于就地水位计存在不能远方传输测量数据或非连续测量的缺点，因此该测量值不能作为汽包水位控制调节的反馈信号。
差压式水位计可连续测量汽包水位和远方输出电信号，被用于锅炉汽包水位自动调节和汽包水位保护控制中，保护控制按照水位高、低保护采用独立测量的三取二的逻辑判断方式，汽包水位调节信号采用三选中值的方式对差压式水位计进行逻辑运算。
差压式水位计通过测量取样管路形成有效差压后，经过计算得到水位值。
受工况压力、温度以及取样管安装方式的影响差压式水位计测量会存在一定的误差，尤其是锅炉低负荷运行时，汽包水位的准确性相对更差。
对此，采用了改变平衡容器的结构和平衡容器外置或内置的方法解决差压式水位计测量准确性和稳定性的问题，但是其应用效果并不理想。
本文从取样系统布置和测量值计算2个方面对差压式水位计进行改进和参数整定。
二、取样管路改进差压式水位计取样布置如图1所示。
通过平衡容器，汽包汽侧的蒸汽压力可以在内部冷凝盘的作用下形成有效的水柱（等同于汽包内部的动态压力），水柱的静态压力与汽包内部水侧的动态压力比较后以差压形式输出，经过计算得出水位值。
单室与双室平衡容器（图2、图3）的区别在于双室具有正压室的接水皿，其冷凝腔室的冷凝水在汽包压力发生变化时对正压侧水柱的稳定起很好的保护作用；单室平衡容器在汽包压力发生变化时正压侧水柱会产生波动，因此稳定性较双室平衡容器差。
汽包水位偏差原因分析
汽包水位偏差原因分析1、汽包水位测量系统问题造成汽包水位偏差。
汽包水位测量系统问题是造成汽包水位测量偏差的主要原因之一：1.1、 汽包水位测量误差造成汽包水位测量偏差原汽包水位测量技术存在很大的测量误差是造成汽包水位测量各种水位计之间较大偏差的主要原因之一 1.1.1、 联通管式水位计测量原理和误差联通管式水位计结构简单，显示直观，如图1-1所示，它可以做成仅仅在就地显示的云母水位计（包括便于观察的双色水位计），也可以采取一些远传措施，如在水位计中加电接点或用摄像头等构成电极式水位计或工业电视水位计等。
但就其原理来说，都是属于联通管式测量原理。
图1-1 联通管式水位计原理图联通管式水位计是利用水位计中的水柱与汽包中的水柱在联通管处有相等的静压力，从而可以用水位计中的水柱高度来间接反映汽包中的水位，因此，也称为重力式水位计，其水位称为重力水位。
式中 H ——汽包实际水位高度 Hˊ——水位计的显示值ρs——汽包内饱和蒸汽密度ρw ——汽包内饱和水密度ρa——水位计测量管内水柱的平均密度由于水位计管内的水柱温度总是低于汽包内饱和水的温度，因此，ρa总是大于ρww ，水位计中的显示值总是低于汽包内实际水位高度，它的示值偏差：由（3-2）式可以看出，水位测量偏差与水位计管内水柱温度、汽包工作压力以及汽包内的实际水位等多种因素有关。
《二十五项反措》给出了参考值：就地水位计的正常水位示值和汽包实际零水位的差值△h2004年3月30日东北电科院利用朝阳电厂#2锅炉大修的机会，对汽包水位运行痕迹线进行实际检测:“实际汽包水位经常工作于设计汽包零水位上方140mm处，即汽包水位经常工作在设计零水位的正140毫米左右。
”1.1.2、差压式汽包水位计的原理和误差差压式水位计是通过把水位高度的变化转换成差压的变化来测量水位的，因此，其测量仪表就是差压计。
差压式水位计准确测量汽包水位的关键是水位与差压之间的准确转换，这种转换是通过平衡容器形成参比水柱来实现的。
汽包水位变送器测量误差原因分析与对策
汽包水位变送器测量误差原因分析与对策摘要本文简要阐述了汽包水位变送器的测量原理，对汽包水位变送器测量误差产生的原因进行了详细的分析，针对这些原因在变送器安装和仪表投运时的一些注意事项及改进方法进行了说明。
关键词水位变送器测量误差安装1、引言尽管大型汽包锅炉运行已有很多年历史，但在汽包水位基本理论、测量监控技术、水位运行研究等方面，仍然有很多问题没有很好解决，这在火电厂热工测量参数中也是绝无仅有的。
目前，大多数锅炉汽包水位采用单室平衡容器压力、温度修正水位的测量方法，我们针对这方面分析引起水位变送器测量误差的原因，以及消除和减小误差的方法。
2、测量原理概述差压水位计原理是将汽包内水位h产生的压力和由单室平衡容器形成的参比水柱产生的压力（测量参照量）进行比较，得到差压△P1，实现“水位－差压”变换，即将水位h转换为△P1，由差压变送器测量差压△P1，从而得出水位h。
如下图示：原理公式的导出：h =［－△P1+（ρ－ρ″）gL］／［g（ρ′－ρ″）］其中ρ为正压室水柱平均密度；ρ′为饱和水密度；ρ″为饱和汽密度；g为重力加速度；L为正压室水柱高度。
3、测量误差分析3.1泄露产生的测量误差由公式：h =［－△P1+（ρ－ρ″）gL］／［g（ρ′－ρ″）］可以看出，如果L 发生变化，将引起水位h变化。
在现场生产过程中，主要表现在排污阀门泄露，引起测量参照量L的变化，从而造成水位测量误差。
3.2取样装置安装时产生高度差引起的测量误差汽包水位一般设计都是三套，取样口分别布置在汽包两个端面。
在实际安装时，正负压侧的取样点高度都是依据汽包中心线确定。
在施工中，主要是安装单室平衡容器时产生的高度差，造成各个测量参照量L的不同，从而造成水位测量误差。
例如，同一端面的两套水位变送器，正压侧单室平衡容器高度差2mm，引起的水位误差为2mm，但是对于另一端面，由于规程规定汽包水平误差不大于5mm，这样两端比较，最大误差7mm。
锅炉汽包水位测量误差分析及对策探讨
锅炉汽包水位测量误差分析及对策探讨摘要：钢铁厂在生产期间要想获得更多经济效益，就要做好内部工艺和设备改良，尤其是在对锅炉设备进行改造时，需要对汽包水位误差问题进行重点关注。
要对导致这一问题发生的原因进行全面分析，并且制定针对性措施，对问题进行全面解决，确保锅炉设备在使用时能够发挥更好效果。
实际上锅炉设备汽包水位波动情况，会对静压产生较大影响。
在对设备进行改造时，需要明确汽包水位设计原理，并且对测量机理进行全面分析，才能制定合理解决措施。
本文就锅炉汽包水位测量误差分析及对策进行相关分析和探讨。
关键词：锅炉；汽包水位；测量误差分析；对策探讨锅炉设备在运行期间，气泡水位会受到燃烧情况影响，还会随着设备运行负荷和水流量变化而产生一定变化。
如果汽包水位过高，就会导致蒸汽品质发生变化，引发杂质累积等问题。
如果汽包水位过低，就会导致排污作业困难，还会引发管壁破裂和漏水等问题。
在对锅炉设备运行情况进行管理时，要保证汽包水位测量结果更加精确。
要根据测量结果，对现有生产形式进行适当调整，才能保证设备能够始终保持安全稳定运行状态，降低事故问题发生几率[1]。
一、锅炉气包水位测量工作原理及影响因素（一）测量原理在进行差压式水位计设备应用时，可以通过对高低压力差进行准确测量，由传感器设备将其转化为电流信号，传输到控制系统中心，实现测量水位目的。
在进行设备应用时，要通过差压和水位之间精确转换，实现测量操作[2]。
（二）影响因素在进行汽包水位测量时，导致测量误差问题出现的主要原因是，在进行汽包安装时，工作人员没有严格按照行业规范进行标准作业，导致水位测量精确性不断下降。
特别是汽包两侧中心线和水平度控制精度较低，对水位测量工作产生了较大影响。
锅炉设备在运行期间，汽包内部水源不断快速流动，在流向下降管之后，汽包内部水位会随着下降管位置差异出现测量偏差等问题。
在锅炉设备高速燃烧时，如果燃料无法充分燃烧，导致内部热量不断累积，两侧水位会随着设备内壁受热程度以及炉水循环倍率差异出现测量误差等情况。
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式中：
h——汽包正常水位距水侧取样的距离，mm
△h——水位计中的水位与汽包中水位的差值，mm
Ps——饱和蒸汽密度，kg/m3
Pw——饱和水密度，kg/m3
Pa——水位计中水的平均密度，kg/m3
Ps'——水位计中蒸汽的密度，kg/m3
对就地水位计来说，汽包内的水温是对应压力下的饱和温度，饱和蒸汽通过汽侧取样孔进入水位计，水位计的环境温度远低于蒸汽温度，使蒸汽不断凝结成水，并迫使水位计中多余的水通过水侧取样管流回汽包。
从水和蒸汽的特性表可看出：在常温常压下，汽包和水位计中的水密度是相等的，从式(1)可见，水位计中的水位与汽包内的水位也是相同的，且与h值无关；随着汽压的升高，汽包中的水密度变小，蒸汽密度变大；而就地水位计因散热的影响，水位计中的水密度也变小，但变化幅度不如汽包内水的大；蒸汽密度虽也有增大，但变化幅度没汽包内的大，即Ps是不应等于Ps'的，但其影响只要保温处理的好，可忽略不计，下面的计算均是按Ps=Ps，来进行的；致使水位计中水位和汽包内水位的差值也随之增大，这一差值始终是就地水位计中水位低于汽包水位的主要因素；并且当h值改变时，水位差值也会改变。
为了给电厂提供参考，有的锅炉厂给出了就地水位计和汽包正常水位差值的参考数据见表1。
从表1所列数据，对于亚临界锅炉来说，在额定汽压下，就地水位计的水位比汽包内的水位要低100～150mm。
下面以我厂(东方锅炉厂)在汽包额定压力18.2MPa下时汽包水位偏离正常水位的情况进行分析，根据式(1)，取汽包水位为零时h=400mm，计算水位变化
±1OOmm时水位计显示情况。
Pw、Ps为定值，假设Pa也为定值，取平均温度为300℃时的值。
h'=h—△h，为就地水位计中的水柱高度，计算结果如表2所示。
从表中计算结果来看，汽包水位变化±100mm时，就地水位计的显示值只变化±68m m，还是假定水位计中水的温度不变，即Pa是定值的情况下计算的。
实际上，当汽包内水位变化时，水位计中水的平均温度和密度均会随着变化的，汽包水位升高时，由于水的散热面增加，平均温度会下降，密度增大，水位计的指示也比表中计算的要低；而当汽包水位降低时，水的散热面减小，其平均温度升高，密度减小，水位计的指示应比表中计算的要高。
当汽包水位变化±100mm时，就地水位计的变化还达不到±68mm，只是±50mm左右，并且就地水位计的误差并非是恒定值，在不同条件下有所变化，同一锅炉，在不同工况下，在不同的季节里，误差的变化还相当显著。
所以依靠就地水位计来监视汽包水位是不安全、不准确的。
必须改变运行中认为就地水位计的指示是准确的，并要求其它水位计的指示要与其一致。
就地水位计可作为额定压力下核对其它水位计正常水位值(零位)的参考。
2 电接点水位计
电接点水位计的工作原理与就地水位计的完全相同，属于连通管式，利用与受压容器相连通的测量筒上的电接点浸没在水中与裸露在蒸汽中的导电率的差异，通过显示仪表显示水位。
一般只配有一套，安装在汽包的一端，通过信号线传到集控室监视，也有的将接点信号引入停炉保护系统。
电接点水位计的工作原理与就地水位计相同，所以就地水位计存在的问题，它同样存在，即电接点水位计显示的水位与汽包实际水位存在偏差，且不是固定的，汽包水位波动时其显示不能与之对应。
电接点水位计与就地水位计因结构、材料、形状、安装、散热情况的不同，它们之间的显示值也必然存在偏差；电接点水位计还存在电接点因挂水而误发信号的问题。
所以在亚临界的锅炉上采用电接点水位计测量水位是不安全的、不准确的，作为保护用信号是更不可取的。
3 差压式水位计
差压式水位计的工作原理是在汽包水位取样管上安装平衡容器，利用液体静力学原理使水位转换成差压，用引压管将差压信号送至差压计，由差压计显示汽包不位。
经过发展现在采用智能式差压变送器来测量汽包水位，特别计算机控制技术的引入，从技术性能、安全性、可靠性都有了极大的提高，现在亚临界锅炉均采用差压式水位计作为汽包水位测量的主要手段，并作为汽包水位控制、保护信号用。